CC BY
27
УДК 630.161
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ СОСНОВЫХ ЛЕСОВ И ЛЕСОСТЕПЕЙ
А. В. Снежков*, М. Е. Баранов Научный руководитель - Л. А. Герасимова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Приведены влияния ракетного топлива на хвойные растения. Представлены данные об экологических последствиях при аварийных проливах несимметричного диметиламина.
Ключевые слова: почва, химическое загрязнение, ракетное топливо, биотестирование. POLLUTION OF SOILS OF PINE FOREST AND FOREST STEPPE
A. V. Snezhkov*, М. Е. Baranov Scientific Supervisor - L. А. Gerasimova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article shows the influence of rocket fuel on coniferous plants. The data on the ecological consequences in the emergency straits of asymmetric dimethylamine are presented.
Keywords: soil, chemical pollution, rocket fuel, biotesting.
Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации ракетной техники связано с оценкой реакции природной среды на скоротечные воздействия химически опасных веществ. К числу таких веществ относятся компоненты ракетного топлива: НДМГ (несимметричный диме-тилгидразин) и АК (азотная кислота) [1]. Экспертиза состояния экосистем в местах проливов токсичных компонентов ракетного топлива свидетельствует о серьезности экологической ситуации на военных объектах [2].
В результате аварийных ситуаций при сливе из ракет и специальных емкостей КРТ происходит химическое загрязнение почвы. Ракетное топливо очень подвижно в ландшафтах, хорошо смешивается с водой, что также предопределяет возникновение отдельных техногенных аномалий. Гидразиновые горючие при попадании в почву разлагаются и окисляются с образованием воды, углекислого газа и молекулярного азота, а также ряда высокотоксичных продуктов: диме-тиламина, формальдегида, синильной кислоты и других опасных веществ. Такие горючие прочно связываются с органоминеральным комплексом почвы и могут длительное время (месяцы и годы) сохраняться, накапливаясь в поверхностном слое и мигрируя в более глубокие слои [3].
Исследования загрязненных компонентами ракетного топлива мест эксплуатации ракетной техники разной давности (от 5 до 23 лет) показало, что уменьшение концентрации гидразиновыми горючими до уровня 1-2 ПДК происходит более чем за 20 лет. Концентрации остатков топлива в местах заправки и хранения КРТ могут достигать 1,2-3,4 мг/кг. Максимальные концентрации отмечаются в верхних горизонтах почвы, что эквивалентно 10-30 ПДК [4]. Гидразиновые горючие имеют выраженную щелочную реакцию (рН12). При их проливе на растительный покров происходят щелочные ожоги. Пораженная растительность приобретает вид «вареной» зелени, высыхая, становится коричневой. Проникая в ткани растений, они способны сохраняться длительное время (более 1 года) и варьировать в пределах концентраций 0,1-5 мг/кг. Несимметричный диметилгид-разин (гептил) - один из самых токсичных компонентов ракетного топлива [5].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 2
Проблема гептила является одной из основных при обеспечении экологической безопасности территорий ликвидированных воинских частей. Азотсодержащие окислители при попадании на почву взаимодействуют с находящимися там щелочами с образованием нитритов и нитратов. Перенасыщенная ими почва может быть причиной загрязнения подземных и поверхностных вод в связи со смывом нитритов и нитратов с почвы талыми водами и дождевыми осадками. При проливах азотсодержащие окислители отрицательно влияют на микрофлору почвы и гидробиоту, вызывая их гибель. В связи с этим возникает необходимость проведения экологических исследований в области воздействия объектов эксплуатации ракетной техники на природную среду, которые могли бы дать объективную информацию о масштабах и интенсивности этого воздействия [6].
Например, после ликвидации воинской части, находящийся на территории Красноярского края, остались бесхозными строительные сооружения различного назначения. Основной древесной формой соприкасающейся непосредственно с объектом является сосна обыкновенная (Pinus silvestris).
Среди высших растений наиболее чувствительны к загрязнению окружающей среды хвойные растения. В исследованиях по биоиндикации чаще всего используется сосна обыкновенная, как наиболее распространенная и изученная культура. Загрязняющие вещества накапливаются в ее хвое, коре и древесине. Они оказывают влияние на рост, жизнеспособность и общую продолжительность жизни деревьев. Особенно заметно это воздействие на хвое. В загрязненных районах хвоинки закручиваются на концах или спирально по всей длине, покрываются пятнами, сохнут раньше времени и отпадают [7].
В условиях промышленного загрязнения ухудшение состояния деревьев сосны обыкновенной сопровождалось возрастанием относительного содержания запасных и структурных форм углеводов, увеличением соотношения белковый - небелковый азот, в пользу последнего. С ухудшением жизненного состояния в хвое сосны наблюдается снижение числа макроэргиче-ских соединений, сахарофосфатов, зеленых пигментов и увеличение неорганического фосфора, крахмала и глюкозы. При общем снижении продолжительности жизни хвои, нарушения в ней, содержание и соотношение отдельных элементов минерального питания, изменения в содержании пигментов определяются видовой принадлежностью. С увеличением степени загрязнения в хлоропластах хвои сосны Pinus sylvestris L., происходит снижение общего количества хлоро-филлов и каротиноидов. Изменение окраски листьев или хвои представляет собой в большинстве случаев неспецифическую реакцию на различные стрессоры [8].
В качестве основных параметров оценки (Pinus silvestris) выбраны морфологические показатели годичного линейного прироста: длина годичного прироста, количество хвои осевого побега, длина хвои, диаметр осевого побега [9].
Исследования морфометрических показателей (Pinussilvestris) в конце вегетационного периода 2017 года показали существенные отличия. Повреждение некрозом и хлорозом хвои сосны обыкновенной наблюдались на всей территории. Возможно, это связано с ухудшением жизненного состояния сосны вследствие влияния химического загрязнения. [10].
Выводы напрашиваются сами собой:
1. На объекте эксплуатации ракетной техники сохраняются остаточное загрязнение. Это загрязнение проявляется в фитотоксичности грунта, выявляемой методом биотестирования на кресс-салате, в снижении морфометрических показателей P. silvestris, а также в повышенной хлоротизации и некротизации хвои P. silvestris в сравнении с контрольными площадками.
2. Оставлять бесхозным специальные сооружения, строительный мусор, остатки емкостей, топливной арматуры с химическими загрязнениями - недопустимо. В этой связи требуется проведение рекультивации данной территории.
3. С учётом возможной миграции НДМГ, следует провести химический мониторинг прилегающих территорий и реки Кача.
Библиографические ссылки
1. Зрелов В. Серегин Е. Жидкие ракетные топлива. М. : Химия, 1975. 320 с.
2. Независимый экологический мониторинг состояния окружающей природной среды вокруг центра ликвидации межконтинентальных баллистических ракет / В. Ф. Занозина,
М. В. Хмелева, Л. Е. Самсонова. и др. // Экологические проблемы промышленных городов : сб. науч. тр. по материалам 6-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Ч. 1. Саратов, 2013. С.192-194.
3. Ермаков Е. И., Попова Г. Г., Петрова З. М. Влияние несимметричного диметилгидразина на состояние почвенно-растительной системы // Экологические аспекты воздействия компонентов жидких ракетных топлив на окружающую среду : материалы науч.-практ. конф. СПб. : РНЦ «Прикладная химия», 1996. С. 15-19.
4. Справочник по токсикологии и гигиеническим нормативам (ПДК) потенциально опасных химических веществ / под ред. канд. мед. наук В. С. Кушневой и канд. мед. наук Р. Б. Горшковой. М. : ИздАт, 1999. 272 с.
5. Седова Г. И., Коваленко И. В. К вопросу о стабильности НДМГ в подзолистой супесчаной почве. Бюллетень токсикологии, гигиены и профпатологии ракетных топлив. 1976. № 23. С. 163.
6. Комплексная экологическая оценка районов падения отделяющихся частей ракет-носителей на полигоне «Плесецк» / А. Б. Бушмарин, Б. М. Ласкин, В. Г. Пимкин. и др. // Экологические аспекты воздействия компонентов жидких ракетных топлив на окружающую среду : материалы науч. практ. конф. СПб. : РНЦ «Прикладная химия», 1996. С. 5-8.
7. Ковылина О. П., Зарубина И. А., Ковылин А. Н. Оценка жизненного состояния сосны обыкновенной в зоне техногенного загрязнения // Хвойные бореальной зоны. 2008. № 3. С. 284-289.
8. Павлов И. Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнении : монография. Улан-Удэ : БНЦ СО РАН, 2005. 370 с.
9. Биохимические индикаторы стрессового состояния древесных растений / Н. Е. Судачкова, И. В. Шеин, Л. И. Романова и др. // Новосибирск : Наука. Сиб. отделение РАН. 1997. С. 129-134.
10. Физиолого-биохимическая индикация состояния сосны обыкновенной в связи с воздействием промышленных поллютантов / И. Л. Фуксман, Я. Пойкалайнен, С. М. Шредерс и др. // Экология. 1997. № 3. С. 213-217.
© Снежков А. В., Баранов М. Е., 2018
